计算机科学与技术-计算机辅助教学发展和趋势.docx
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1、北京理工大学现代远程(继续)教育学院毕业设计(论文)北京理工大学远程教育学院毕业设计(论文)题 目: 计算机辅助教学发展和趋势 专 业: 计 算 机 科 学 与 技 术 教学站: 学生姓名: 刘 龙 英 指导教师: 武 文 馨 日 期: 2019年3月28日 摘要进入21世纪以来,全球范围内的科技革命为人类的生活带来了翻天覆地的变化,互联网技术以迅猛之势席卷全世界,逐渐地在人类的社会得到广泛的应用。计算机技术应用于教育领域逐渐形成一种全新的教学模式计算机辅助教学。通过计算机和互联网技术的运用,教学手段更为丰富,教学内容也更加多样,学生的兴趣被充分地调动起来。随着社会的不断进步,技术手段的不断更
2、新,计算机辅助教学正在包括小学、中学和大学所有阶段的教育教学中广泛运用和普及,并得到了师生的一致好评。然而方便高效的计算机辅助教学手段并非完美无缺,也存在着一定的问题。本文就将针对计算机辅助教学发展历程及发展现状进行分析,找出当前应用中的问题,并提出相应的策略。最后对未来计算机辅助教学趋势进行展望。希望能够通过本文的研究为计算机辅助教学更好地应用提供参考。关键词:计算机辅助教学,发展历史,解决策略,发展趋势ABSTRACTSince the 21st century, the worldwide scientific and technological revolution has broug
3、ht earth-shaking changes to human life. Internet technology has swept the world with a rapid momentum and gradually been widely used in human society. The application of computer technology in the field of education has gradually formed a new teaching mode - Computer-Aided teaching. Through the usag
4、e of computer and Internet technology, teaching means are more abundant, teaching content is more diverse, and students interests are fully mobilized. With the continuous progress of society and the renewal of technological means, computer-aided teaching is widely used and popularized in all stages
5、of education and teaching, including primary, secondary and university, and has won unanimous praise from teachers and students. However, the convenient and efficient means of CAI are not perfect, there are also some problems. This article will aim at teaching the development course and the present
6、situation of computer analysis, this means to find out the current problems, and puts forward the corresponding improvement strategy. Finally the future trends of computer assisted instruction. It is hoped that this study can provide a reference for the better application of CAI.目 录1 绪论11.1计算机辅助教学的定
7、义11.2计算机辅助教学的优势12 国外计算机辅助教学发展的历史32.1计算机辅助教学的产生32.2国外计算机辅助教学发展历程33 我国计算机辅助教学的发展历程43.1开始阶段43.2应用阶段43.3独立研发阶段44 计算机辅助教学的应用64.1计算机辅助教学的模式64.1.1 课堂辅助模式64.1.2 个别化自主模式64.1.3 练习检测模式64.1.4 网络交互模式74.1.5 游戏模式74.2计算机辅助教学的基本过程84.3课件、软件与教学应用85 我国计算机辅助教学发展过程中存在问题及解决策略105.1我国计算机辅助教学发展过程中存在的问题105.1.1师生对计算机辅助教学的认识度不高
8、105.1.2教师应用计算机辅助教学的能力偏低105.1.3计算机辅助教学传授知识的局限性105.1.4学生掌握计算机相关基础知识程度不同115.2我国计算机辅助教学发展过程中存在问题的解决对策115.2.1加强对计算机辅助教学模式的重视115.2.2 提升教师相关技能鼓励学生主动参与115.2.3 通过设计多媒体课件丰富教学内容125.2.4 保持师生良好沟通促进学生全面发展126 计算机辅助教学发展趋势146.1网络化146.2智能化146.3“课程整合”阶段147 总结16致谢17参考文献181 绪论1.1计算机辅助教学的定义历来对于计算机辅助教学的定义众说纷纭,本文综合前人研究成果,结
9、合本文的实际应用,认为计算机辅助教学就是运用计算机开展包括传授学生知识、辅助课堂教学质量等教学活动的过程。计算机辅助教学实质上就是运用当前飞速发展普及的计算机技术为教学提供必要的保障,甚至完全替代传统教学方式开展教学活动。计算机技术快速发展的同时,代表着计算机辅助教学具有无穷的发挥能力。1.2计算机辅助教学的优势教师在传统的教学模式的起步阶段中占据重要位置,主要通过课堂讲授的方式实现知识和技能的传授。后来随着技术的进步,在教学方法上实现了一定创新,教师可以自行设计教学模具或者利用其它工具辅助教学。教具和仪器的使用实现了教学手段的创新,但是仍然存在一定不足。某些宏观或者微观领域的知识很难通过具体
10、的教具表现出来,比如宇宙或者银河系,又比如细胞或者分子等,由于过大或者过小,很难通过教具模拟出来,学生也难以对其有直观的印象。而计算机辅助教学模式则很好的解决了这一问题。教师提前做好教学课件,利用多媒体技术给学生做出完美的展现,让学生对所处的地球或者人类生活的环境有直观的认识和了解,进而产生深入学习的欲望,极大的激起了学生的学习乐趣。由此可见,计算机辅助教学比传统教学模式更具有优势,例如以下三点。首先,计算机辅助教学模式不仅成功实现了传统的教学手段的内容,还具有许多传统教学手段无法实现的功能。通过具体生动的画面或者图像,计算机辅助教学能够完成知识点的具象化,为学生完整地展示事物发展演变的原理。
11、比如,在数学课堂勾股定理的教学时,教师可以充分利用计算机辅助教学模式开展教学,首先让学生打开几何画板,画出一个直角C,之后在直角的两个边上任意一点取A和B,之后测量AB的长度,再通过勾股定理计算是否和测量数值相等;然后任意变动A点或B点的位置,重新计算AB的长度之后再对照测量结果看是否相等。让学生观察之后得出结论。其次,计算机辅助教学还可以丰富课堂教学内容,激发学生学习兴趣,进而促使学生对知识点更好的理解和掌握。通过计算机辅助教学模式,教师可以将枯燥无趣的课堂内容变得生动活泼,从而吸引学生的注意力和兴趣,帮助学生在学习新知识的同时联想起之前学过的知识内容,从而加深学生对于知识的记忆。由此可见,
12、计算机辅助教学模式与传统教学模式相比较而言,另一个优点就是可以加强学生对知识的掌握,增加课堂容量的同时提升学生的课堂听课和学习效率。再次,计算机辅助教学能够实现对学习进度的灵活掌控。计算机辅助教学应用的信息技术最大的特点就在于对信息的高速实时传输。教师在课堂讲授结束之后能够在很短的时间内收到学生对于课堂所讲知识的反馈,从而便于教师掌握学生对于知识的掌握情况,能够及时对知识的难易程度进行适当调整。同时,教师能够根据不同学生不同的掌握情况,有针对性的制定讲课策略,对于后进学生适当进行辅导,从而为全体学生的课堂学习进度保持一致提供保证。最后,计算机辅助教学能够实现海量知识资料的存储,并能够便于随时读
13、取资料和知识,方便知识的传播和扩散。计算机系统具备记录所有学生上课学习情况的功能,教师可以有效的利用这一功能展开针对性的教学,提高学生学习成绩。学生也能够及时了解到自己对于知识的掌握程度,从而能够及时地改变思维方式和学习方法。同时计算机系统还支持第三方开发的软件的安装使用,通过优秀的学习软件的使用,教师的课堂教学活动能够起到事半功倍的效果。教师或者学校之间也可以通过教学系统实时共享优秀的教学软件。2 国外计算机辅助教学发展的历史 2.1计算机辅助教学的产生自从计算机诞生之后,人类将其应用到越来越多领域,教育领域更是深受其影响。计算机辅助教学20世纪90年代逐渐兴起,并发展至今。它是一种创新的教
14、学模式,同传统教学相比较而言,具备许多的优点,众多实践表明,计算机在教学中给我们带来了很大的帮助,在中小学计算机辅助教学发展中,尤其是计算机辅助数学系统,它包括了中学阶段各学科的全部内容,除此之外,软件还针对学生和教师的不同需求,提供看全面丰富的题库。包含了了丰富的面向学生和面向教师的试题库。这些软件信息量大,画面漂亮丰富,形式新颖,得到学生和老师的一致认可。通过这种新的辅助教学方式,学生处于一个多元化的学习环境,不但激发了学生的学习乐趣,丰富了学生的课堂内容,而且课堂的教学氛围也格外活跃。2.2国外计算机辅助教学发展历程1990年初,多媒体计算机被认为是计算机的一场改革,对于文字、画面、声音
15、、形状进行综合处理,突出显示了计算机教育方面的优秀才能,为计算机辅助教学做出了铺垫。随着计算机技术的突飞猛进,仅仅通过10年的时间,计算机辅助教学已经开始普及,在网络信息时代,计算机辅助教学越发的普及化,多样化。互联网技术得到广泛的使用,全球信息实现资源共享。互联网的根本就是信息传输,将一个个电脑串联起来,让人们足不出户就知道这个世界发生的事情。互联网的变化是惊人的,它就像是一片知识的海洋,在这片浩瀚的海洋里,你可以自由畅游,你可以去看你想看的知识。计算机辅助教学系统的快速发展,可以完成实效的下载、制作及发布各种信息,可以完成教学信息资源和教学设备资源的共享及管理。在网络上人们可以报考适合自己
16、的高校,选择自己喜爱的专业和课程,学习教学知识,有效的加强了教师、学生和家长直接的默契性,便利了发展自己的终身教育。3 我国计算机辅助教学的发展历程3.1开始阶段我国的计算机辅助教学最早开始于上世纪七十年代末期。当时我国教育领域的学者在考察发达国家的计算机辅助应用现状之后,建议我国也开始将这一模式应用到教育领域。然而教育的发展离不开必要的物质基础保证,计算机辅助教学同样如此,要将计算机辅助教学应用到教育领域,首先就需要提供必要的计算机硬件保障。而当时我国国内在计算机辅助教学开发尚处于起步阶段,物质基础难以保证,在教学领域的应用也多以理论借鉴为主。与我国当时的情况相比,发达国家无论是在理论基础还
17、是在实践应用方面都已经走在了前面,计算机辅助教学取得了令人瞩目的效果。彼时我国为了推动计算机辅助教学的应用,一方面大力吸收借鉴发达国家的成功经验,另一方面引进国外先进设备,为计算机辅助教育的引用提供物质保障。为了进一步推动计算机辅助教学的发展,我国与1978年先后在华东师范大学以及北京师范大学成立了专门从事计算机辅助教学方面研究工作的机构,经过十几年不停研究,1990年,华东师范大学终于研究出计算机辅助Basic语音教学系统,这是我国计算机辅助教学进入应用阶段的风向标。3.2应用阶段我国计算机辅助教学的应用阶段自上世纪八十年代一直延续到了九十年代初期。为了进一步推动计算机辅助教学的普及应用,国
18、家教委有关部门成立专门的研究中心,主要负责中小学阶段计算机辅助教学课件的挑选和推广工作。该机构的成立和开展的工作为今后计算机辅助教学在全国范围内的推广奠定了坚实的基础。随着社会的不断进步,我国的经济发展水平显著提升,部分学校有条件购入了一批计算机辅助教学的硬件设施,我国的计算机辅助教学硬件水平得到显著改善。随后成立的计算机辅助教学研究中心进一步从理论和实践方面推动了我国计算机辅助教学的发展进程,一项当时的数据表明,全国范围内中小学配备的计算机总量达到了6万台,已经出具规模,但是与我国巨大的学生基数相比,仍然面临着较大的缺口,计算机辅助教学在我国的推广普及仍然任重而道远。3.3独立研发阶段时间进
19、入到九十年代末期,经济水平的提升加之计算机的进一步普及,越来越多有能力的学校配备了一定数量的计算机。彼时,计算机技术风靡全球,国内也兴起了计算机热,良好的社会环境进一步推动了计算机辅助教学技术的推广。计算机辅助教学的硬件基础得到了充足的保证,随之而来的就是不断提升的对于计算机辅助教学相关课件的需求,渐渐的,电视报纸等媒体的宣传中不断的出现计算机课件等关键词。4 计算机辅助教学的应用4.1计算机辅助教学的模式4.1.1 课堂辅助模式传统教学模式中,教师主导着整个课堂,学生只是被动接受,如果课堂上教师讲的不够生动,学生很容易提不起兴趣。在教学过程中,教师负责传递信息,学生负责处理并接收信息,这就要
20、求教师依据教学目标对教材内容进行处理并决定通过什么方式来呈现各类教学内容,如何使学生最大化吸收。作为学生,在通过教师课堂讲述或多媒体课件提供的各类教学信息,并根据老师传达出来的这些信息,加以强化理解。另外教师在这个传授的过程中,对自己也是一个学习的过程。这就要求教师需要不断的吸纳新的知识资源,能够对教学过程学生提出的各种问题做出快速正确又全面的解答,鼓励学生遇到问题自己多动脑思考。课堂中学生不该是一味被动接受,还要有足够能力去分析问题并最终独立解决问题,所以教师要对学生加以合理引导,教师要主动与学生多沟通,及时掌握学生心理动向,保证课堂教学顺利进行。4.1.2 个别化自主模式个别化自主模式,通
21、常是指学校课堂之外的,多媒体网络教室的大环境下,利用多媒体教学课件通过人与计算机交互方式进行系统的学习。这些多媒体教学课件内容丰富全面,课堂教学中包含的内容,多媒体教学课件都会以更新颖更生动的形式表现出来。对于需要学生完成的各种教学要求,学生只需要通过自己现有知识量的储备在计算机上自行操作。这就要求学生明确教学目的,通过多媒体课件提供的多种学习资源,去分析课程中提供的案例,获取自己需要的观点,最后提交评价。而计算机会根据学生对所提出的各类问题作出正误、优劣的判断,确定下一步给学生提供哪些资料,或者继续学习,或者知识不足该去接着复习、巩固相关原有知识,再或者返回到前面展现过的内容加强学习。这种自
22、主化模式相比课堂多媒体教学模式,因为没有教师的介入显得更加宽松,学生自主性更强,大大提高了学习兴趣,不仅使学生的学习主动性是个很好的激励,也是因材施教的重要体现。4.1.3 练习检测模式练习检测模式可用在教学进程到某一阶段采取的单元测试或阶段测试,通过进行测试来检验教学效果。这种检测模式的教学目标,不再是向学生传授新知识,而是让学生通过大量的练习来测试学生是否熟练掌握教学目标中规定的知识。知识型的练习检测,一般是由计算机向学生列出一系列问题,由学生自己输入答案。计算机系统会对学生输入的答案自动批改,自动判定成绩,并将各种教学反馈信息自动提取出来,对各种数据加以分析、整理。通过对正确错误的判断、
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